Gymnosperm (Magyar)

Általános jellemzők

Minden élő gymnosperm csoportban a növény testének látható része (azaz a növekvő szár és ágak) a sporophyte-t vagy aszexuális, generáció helyett a gametofita vagy szexuális generáció. Jellemzően a sporophytának van egy gyökereivel és levelével rendelkező szára, amely viseli a reproduktív struktúrákat. Vaszkuláris növényekként a gymnospermák két vezető szövetet tartalmaznak, a xylemet és a floemot. A xilem vizet és ásványi anyagokat vezet a gyökerektől a növény többi részéig, és szerkezeti támogatást is nyújt. A phloem eloszlatja a levelekben előállított cukrokat, aminosavakat és szerves tápanyagokat a növény nem fotoszintetikus szöveteiben.

A legtöbb gymnospermiumban a hím pollenkúpok, az úgynevezett microstrobili tartalmaznak redukált leveleket, az úgynevezett microsporophylleket. A mikrosporangiumok vagy pollenzsákok a mikrosporofilok alsó felületein hordozódnak. A mikrosporangiumok száma sok tűlevelűtől kettőtől egyes cikládok százaiig változhat. A mikrosporangiumokban vannak olyan sejtek, amelyek meiotikus osztódáson mennek keresztül, hogy haploid mikrospórákat hozzanak létre.

A gametofita fázis akkor kezdődik, amikor a mikrospóra, miközben még mindig a mikrosporangiumon belül van, csírázni kezd, hogy kialakuljon a férfi gametofita. Egyetlen mikrospórusú mag osztódik mitózissal, így néhány sejt keletkezik. Ebben a szakaszban a hím gametofitát (amelyet pollenszemnek neveznek) a szél vagy a rovarok leadják és szállítják.

A női petesejt-kúpok, az úgynevezett megasztrobilik, ugyanazon a növényen hordozhatók, amely mikrostrobilit hordoz (mint a tűlevelűeknél). vagy különálló növényeken (mint a cikládokban és a ginkgo-ban). A megastrobilus sok skálát tartalmaz, úgynevezett megasporofilleket, amelyek megasporangiumokat tartalmaznak. Minden megasporangiumon belül egyetlen sejt megy át meiotikus osztódáson, és négy haploid megaszpórát hoz létre, amelyek közül három tipikusan degenerálódik. A fennmaradó megaspórus mitózison megy keresztül, hogy kialakuljon a női gametofita. Ahogy a szabad magok száma megsokszorozódik, a megasporangium és a megaspore fal kitágul. Ebben a szakaszban a petesejt készen áll a megtermékenyítésre.

Mielőtt azonban megtermékenyülhetne, az érett hím gametofitát (a pollenszem) el kell szállítani a női gametofitába – a beporzás folyamatába. Számos gymnospermben ragacsos “beporzási csepp” szivárog a női megasporangium apró lyukából, hogy elkapja a pollenszemeket. A csepp ezután felszívódik a megasporangiumba megtermékenyítés céljából. Más fajokban a pollenszem a megasporangium felszínére települ, ahol a hím gametofita tovább fejlődik. A gabonából egy pollencső lép ki, és a megasporangiumon keresztül nő az archegoniumnak nevezett többsejtű petesejt-struktúra felé. A petesejt és a sperma tovább érik, utóbbi magja további osztódásokon megy keresztül, így két hím ivarsejtek vagy spermiumok. Érdekes módon a cikádok és a Ginkgo az egyetlen magnövény, amelynek spermiumai vannak lobbanva. Mire a pollentömlő eléri az archegóniumot, mind a petesejt, mind a spermium teljesen kifejlett, és a petesejt készen áll a megtermékenyítésre.

A gymnospermákban, amikor a két sperma magja találkozik a petesejtdel, az egyik mag elhal, a másik pedig a petesejtdel egyesülve diploid zigótát képez. a petesejt mitózison megy keresztül, hogy megkezdje egy új sporophita generáció – a mag többsejtű embriójának – fejlődését. A fejlődő embrió számára táplálékot az azt körülölelő hatalmas keményítővel töltött női gametofita biztosítja. Az embrió beporzása és új sporofita generációvá történő érlelése közötti időintervallum a különböző csoportok között változó, néhány hónaptól több mint egy évig terjed (például fenyőben).

Olyan tornatermekben, mint a cikládok és Ginkgo, a maghéj sarcotesta néven ismert és két rétegből áll. A sarcotesta gyakran élénk színű a cikádokban, és a ginkgo magok sarcotesta érett állapotában kellemetlen szagú. Egyes tűlevelűek magjai vékony szárnyszerkezetűek, amelyek segíthetnek a mag eloszlásában. Mások, például a tiszafák, húsos szerkezetűek, úgynevezett arilek, körülveszik a magot. A boróka kúpjai húsosak, és a madarak gyakran fogyasztják őket.

Lejáratkor a gymnosperm embriónak két vagy több maglevele van, úgynevezett sziklevelek. A kükádok, a ginkgo és a gnetofiták két sziklevéllel rendelkeznek az embrióban; a fenyőnek és más tűlevelűeknek többféle lehet (nyolc gyakori; némelyiknek akár 18 is).A cikádokban és a ginkgo-ban a sziklevelek a magban maradnak, és a női gametofitában lévő étel megemésztésére és a fejlődő embrióba történő felszívására szolgálnak. A tűlevelű sziklevelek általában a magból kerülnek ki és fotoszintetizálódnak.